并行编程与Intel Xeon Phi协处理器的优化

最新推荐文章于 2025-05-23 15:13:35 发布

原创最新推荐文章于 2025-05-23 15:13:35 发布 · 634 阅读

13 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#Intel Xeon Phi #并行编程 #性能分析 #VTune Amplifier XE #软件开发工具

并行编程与Intel Xeon Phi协处理器的优化

背景简介

在高性能计算领域，Intel Xeon Phi协处理器提供了一种新的并行计算模式。本篇博客文章基于《使用英特尔至强融核协处理器的并行编程与优化》一书，探讨了如何有效地使用这些工具进行软件开发。

卸载应用程序的设置

当使用Intel Xeon Phi协处理器的离线模式应用程序时，项目设置略有不同。脚本执行环境变量设置，确保环境变量正确传递给离线代码。例如，使用环境转发规则将环境变量传递给离线代码。启动应用程序的脚本是在主机操作系统中执行的，确保使用正确的路径和变量前缀。

#!/bin/bash

# Parallel Studio environment variables:
source /opt/intel/parallel_studio_xe_2015/psxevars.sh

# Application-specific variables for offload
export MIC_ENV_PREFIX=PHI
export PHI_OMP_SCHEDULE=static

./app-OFF

清单5.14展示了运行卸载应用程序的脚本 run-offload.sh 。

在VTune中，项目配置为“目标系统”设置为“Intel Xeon Phi协处理器（主机启动）”，意味着应用程序将在主机上启动，而性能结果将在协处理器上收集。性能分析的工作流程类似于主机应用程序，但需要从“Knights Corner Platform”组中选择分析类型。

并行编程的未来与优化

并行计算对于高性能计算的未来发展至关重要。Intel Xeon Phi协处理器通过提供与熟悉编程模型和标准框架（如OpenMP和MPI）兼容的加速计算，改变了高性能计算的格局。

书中强调了两个重要信息： 1. 对于Intel Xeon Phi协处理器有益的优化方法通常也适用于Intel Xeon处理器，反之亦然。 2. 可以使用自动向量化和传统的并行框架，如OpenMP和MPI来实现高性能，而无需复杂的编程技巧。

因此，开发者可以一次编写并优化计算内核代码，使其适用于多种平台，包括未来的MIC架构处理器和其他基于x86类似架构的平台。这使得设计的应用程序“面向未来”，具有良好的可移植性和扩展性。

实验（Labs）的补充代码

本书还提供了一系列实用的练习，或称作“labs”，作为学习并行编程的实践工具。这些练习不仅构成书中某些章节的基础，也可以用于自学或培训课程中。所有实验均依赖于Intel软件开发工具，如Intel C++编译器、Intel MKL、Intel MPI和Intel VTune Amplifier。

练习被组织在一个树状结构中，每个练习包含一个指令文件 instructions.txt 、源代码文件以及一个解决方案目录 solutions/ 。用户可以通过查看 instructions.txt 来了解需要完成的教育任务，并且可以查看 solutions/ 目录下的解决方案来对照学习。

总结与启发

通过阅读本书的相关章节，我们了解到Intel Xeon Phi协处理器不仅改变了高性能计算的格局，还为开发者提供了强大的工具来实现并行编程和性能优化。本书的实践性内容和实验代码对于那些希望深入学习并行编程的人来说，是非常宝贵的资源。此外，书中强调的编程优化的连续性和“面向未来”的设计思想，为我们在未来的技术发展和硬件更新中提供了一个坚实的基础。这些概念和工具对于希望在高性能计算领域保持竞争力的专业人士来说，是非常重要的。